Työ 19: Paaston vaikutus veren sokeritasoon

Haiman Langerhansin saarekkeiden β-solut erittävät insuliinia, joka alentaa veren sokeripitoisuutta. Insuliini stimuloi mm. glukoosin pääsyä lihas- ja rasvasoluihin ja edistää aminohappokuljetusta verestä soluihin sekä proteiinisynteesiä.

Työn tarkoituksena oli selvittää veren glukoosipitoisuuden vaihtelua. Alla on kahden tunnin glukoosirasituskokeen viitearvoja:

Normaali: paasto < 6,1 2 tuntia <7,8
Kohonnut paasto glukoosi: paasto 6,1-6,9 2 tuntia <7,8
Heikentynyt glukoosinsieto: paasto < 7,0 2 tuntia 7,8-11,0
Diabetes: paasto ≥ 7,0 2 tuntia ≥ 11
Raskausdiabetes: paasto ≥ 5,3 1 tunti ≥ 10,0

Ensin mitattiin noin 10 tuntia paastonneen opiskelijan veren glukoositaso. Glukoosipitoisuus mitattiin ottamalla verinäyte sormenpäästä mikrokapillaarikyvettiin kuten työssä 3. Heti näytteen ottamisen
jälkeen glukoosipitoisuus mitattiin HemoCue Glucose 201⁺ -laitteen avulla (Kuva 2). Laite seuraa reaktion edistymistä ja antaa tuloksen reaktion loputtua ja saatu kokoveriarvo muutetaan plasma-arvoksi.

Kuva 1. HemoCue Glucose 201⁺ -laitteen avulla mitattiin veren glukoosipitoisuus.

Paastoarvon mittauksen jälkeen koehenkilö joi painonsa mukaisen määrän (taulukko 1) Nutrical glukoosipolymeeri-maltodekstriiniä, joka täytyi ensin laimentaa koehenkilön painon mukaisesti. Yhteen pullolliseen Nutricalia (200ml) lisättiin 154 ml vettä, josta otettiin tarvittava määrä laimennettua liuosta koehenkilön painon mukaisesti (Kuva 2). Tämän jälkeen veren glukoosipitoisuus mitattiin puolen tunnin välein (taulukko 2).

Taulukko 1. Nutrical glukoosipolymeeri-maltodekstriinin annostustaulukko ruumiinpainon mukaan.

Kuva 2.  Nutrical glukoosipolymeeri-maltodekstriini laimennosta nautittiin opiskelijan painon 

mukainen määrä.

Taulukko 2. Veren glukoosipitoisuuden mittausarvot glukoosiannoksen nauttimisen jälkeen puolen tunnin välein.

Kun glukoosiannoksen nauttimisesta on kulunut aikaa, tulisi glukoosipitoisuuden laskea normaalille tasolle. Jos glukoositaso palautuu hitaasti normaalille tasolle ja verensokeri pysyy näin ollen pitkään korkeana, voi tämä kertoa mahdollisesta diabeteksesta.

Työ 18: Ruoansulatusentsyymit

Ihminen saa ravinnostaan makromolekyylejä, joita ovat rasvat, hiilihydraatit ja proteiinit. Ne täytyy pilkkoa pienemmiksi molekyyleiksi, jotta ne voivat imeytyä elimistöön. Solut tarvitsevat näitä molekyylejä mm. kasvuun ja aineenvaihduntaan. Hiilihydraattien pilkkominen monosakkarideiksi alkaa suussa syljen amylaasin vaikutuksesta ja jatkuu ohutsuolessa haiman amylaasientsyymien avulla. Valkuaisaineet eli proteiinit pilkkouttuvat aminohapoiksi mahassa ja ohutsuolessa. Tässä pilkkoutumisessa käytetään peptidaaseja ja proteaaseja. Rasvat puolestaan pilkkoutuvat ohutsuolessa haiman erittämien lipaasien vaikutuksesta.

Koe 1: Ruoansulatus mahassa

Ensimmäisessä kokeessa tutkittiin proteiinien pilkkoutumista mahassa. Kuuteen koeputkeen valmistettiin erilaiset liuokset, joilla simuloitiin erilaisia olosuhteita. Koeputkia ravisteltiin kevyesti ja 37 asteessa. Tolueenia lisättiin inhiboimaan bakteerikasvua.



Koeputki 1: 1 ml keitettyä munanvalkuaista, 5 ml vettä, pari pisaraa tolueenia
Koeputkeen ei lisätty mitään entsyymiä, joten hajoamista ei tapahtunut. Koeputken sisältö pysyi kirkkaana koko kokeen ajan.
Koeputki 2: 1 ml keitettyä munanvalkuaista, 2,5 ml 0,5% suolahappoa, 2,5 ml pepsiiniä, pari pisaraa tolueenia
Liuos oli aluksi melko samea, mutta kirkastui. Suolahappo edisti pepsiinientsyymin toimintaa ja proteiinit pilkkoutuivat.
Koeputki 3: Kuten 2, mutta suolahapon sijasta 2,5 ml vettä
Koeputkeen ei lisätty suolahappoa, joten pepsiini ei pystynyt pilkkomaan proteiineja. Siksi pohjalle jäi sakka.
Koeputki 4: Kuten 2, mutta ei pepsiiniliuosta, vaan sen asemasta 2,5 ml vettä
Koeputkeen ei lisätty pepsiiniä, joten proteiini ei pilkkoutunut. Liuos oli kirkas, koska valkuaisaine jäi liuokseen muuttumattomana.
Koeputki 5: 1 ml keitettyä valkuaisliuosta, 2,5 ml vettä, 2,5 ml pepsiiniliuosta, pari pisaraa tolueenia, pari pisaraa fenoliftaleiiniliuosta ja 2 % NaOH-liuosta
Putkeen saatiin emäksiset olosuhteet NaOH:n avulla. Emäksisissä olosuhteissa pepsiini ei toimi, joten proteiinit eivät pilkkoutuneet ollenkaan. Liuos jäi kirkkaaksi ja vaaleanpunaiseksi fenoliftaleiini-indikaattorin vaikutuksesta.
Koeputki 6: Kuten 2, mutta valkuaisaineliuos lisättiin viimeisenä ja ennen sitä putken sisältö kiehautettiin.
Koska pepsiinientsyymi on proteiini, se denaturoitui kuumennettaessa. Siksi se ei pystynyt pilkkomaan valkuaisaineen sisältämiä proteiineja. Liuos jäi kirkkaaksi, sillä mitään reaktiota ei tapahtunut.



Koe 2: Amylopsiini

Kokeessa tutkittiin polysakkaridien hajoamista haimanesteen eli pankreatiiniliuoksen vaikutuksesta. Koeputkeen lisättiin 5 ml tärkkelysliuosta ja 1 ml pankreatiiniliuosta, jonka jälkeen se laitettiin lämpöhauteeseen 37 asteeseen puoleksi tunniksi. Suoritettiin kaksi erilaista koetta, joista ensimmäinen oli Lugolin koe. Lugolin koe osoittaa värin muutoksella kellertävästä sinimustaan liuoksen tärkkelyksen. Kokeessa otettiin Lugol-reagenssia ja siihen lisättiin tärkkelys-pankreatiiniliuosta. Liuoksen väri ei muuttunut, vaan pysyi kellertävänä eli liuoksen tärkkelys oli hajonnut glukoosiksi.
Toisessa kokeessa, Fehlingin kokeessa, reagenssi osoittaa vapaat aldehydiryhmät (ei ole tärkkelyksessä) muuttuen kellertäväksi. Koeputkesta otettiin näyte, johon lisättiin Fehlingin reagenssia ja kuumennettiin. Lugolin kokeen perusteella liuoksessa oli glukoosia, mutta merkittävää hapetusreaktiota ei tapahtunut ja liuoksen väri muuttui vain vähän. Tämä virhe saattoi johtua liian lyhyestä kuumennusajasta.

Koe 3: Lipaasi

Kokeessa tutkittiin rasvojen hajoamista pankreatiiniliuoksessa. Pipetoitiin 3 ml kermaa ja 6 ml pankreatiiniliuosta, 2% NaOH-liuosta ja fenoliftaleiinia, kunnes väri muuttui punertavaksi. Koeputki inkuboidaan 37 asteessa yli tunnin ja seurattiin muutoksia. Todettiin, että liuoksen vaaleanpunainen väri oli hävinnyt ja haisi pahalta, jonka perusteella rasvat olivat hajonneet glyseroliksi ja rasvahapoiksi.

Hanna ja Emilia